Was ist die RNA-Polymerase? Was ist die Funktion der RNA-Polymerase?

Jeder, der die Molekularbiologie, Biochemie, Gentechnik untersucht, und eine Reihe anderer Wissen, früher oder später, stellt sich die Frage: Was ist die Funktion der RNA-Polymerase? Dies ist ein ziemlich komplexes Thema, das noch völlig unerforscht ist, aber dennoch ist es bekannt, dass es als Teil des Artikels beleuchtet wird.

allgemeine Informationen

Es ist notwendig, sich daran zu erinnern, dass es die RNA-Polymerase von Eukaryonten und Prokaryonten ist. Die erste ist weiter in drei Typen unterteilt, von denen jede für die Transkription von Genen separate Gruppe verantwortlich ist. Diese Enzyme sind der Einfachheit halber mit Nummern, wie die erste, zweite und dritte RNA-Polymerase. Prokaryonten, die Struktur davon nicht nukleare, Betreibt transkribiert das vereinfachten Diagramm nach. Daher ist für Klarheit zu erfassen, so viele Informationen wie möglich wird behandelt Eukaryoten werden. RNA-Polymerasen sind strukturell ähnlich. Es wird angenommen, dass sie nicht weniger als 10 Polypeptidketten enthalten. Somit RNA-Polymerase synthetisiert 1 (transkribiert) Gene, die anschließend in die verschiedenen Proteine übersetzt werden. Die zweite in Eingriff Transkribieren Gene, die in Proteine anschließend umgesetzt werden. RNA-Polymerase 3 zeigt verschiedene stabile niedermolekulare Enzyme, die empfindlich auf mäßig alpha amatinu sind. Aber wir haben noch nicht entschieden, was genau ist die RNA-Polymerase! So Enzyme genannt, die bei der Synthese von Ribonukleinsäure-Molekülen beteiligt sind. Im engeren Sinne durch diese DNA-abhängige RNA – Polymerase zu verstehen, die auf der Basis der Matrix bedienen von Desoxyribonukleinsäure. Enzyme sind für ein langes und erfolgreiches Funktionieren lebenden Organismen. RNA-Polymerase kann in allen Zellen und viele Viren gefunden werden.

Die Aufteilung auf die Besonderheiten

In Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Untereinheiten RNA-Polymerasen sind in zwei Gruppen unterteilt:

1. Der erste befasst sich mit einer kleinen Anzahl von Genen in den Genomen von einfachen transkribieren. Für den Betrieb in diesem Fall erfordert keine komplexen regulatorischen Auswirkungen. Daher bezieht sich hier auf alle Enzyme, die nur aus einer Untereinheit bestehen. Als Beispiel können die Bakteriophagen-RNA-Polymerase und Mitochondrien induzieren.
2. Diese Gruppe umfasst alle eukaryotischen RNA-Polymerase und Bakterien, die so angeordnet sind schwierig. Sie sind komplizierte mnogosubedinichnye Proteinkomplexe, die Tausende von verschiedenen Genen transkribieren kann. Während des Betriebs reagieren diese Gene auf eine große Anzahl von Regulationssignalen, die von Proteinfaktoren und Nukleotide empfangen werden.

Eine solche strukturelle und funktionelle Aufteilung ist eher bedingt und eine Vereinfachung der realen Situation.

Was bedeutet die RNA-Polymerase I?

Sie wurden feste Funktion der Bildung von primären Transkripte von rRNA – Gene, das heißt, sie sind das wichtigste. Letztere sind mehr bekannt unter der Bezeichnung 45S-RNA. Ihre Länge beträgt etwa 13 000 Nukleotide. Von ihm ist 28S-RNA gebildet, 18S-5.8S RNA-RNA. Aufgrund der Tatsache, dass sie nur ein transkriptor erstellt werden, erhält der Körper eine „Garantie“, dass die Moleküle in gleichen Mengen gebildet werden. Zur gleichen Zeit geht die Schaffung von RNA direkt nur 7000 Nukleotiden. Der Rest des Transkripts ist im Kern abgebaut. Auf einen so großen Rückstand wird angenommen, dass es für die frühen Stadien der Bildung von Ribosomen notwendig ist. Die Anzahl dieser Polymerasen in Zellen höherer Lebewesen um die Marke von 40.000 Einheiten schweben.

Wie ist es organisiert?

So haben wir die erste RNA-Polymerase (Prokaryonten-Struktur Moleküle) gilt als gut. In diesem Fall wird die große Untereinheit, wie, ja, und eine große Anzahl von anderem hochmolekularen Polypeptiden, gibt es deutlich unterscheidbar funktionelle und strukturelle Domänen. Während der Klonierung von Genen und deren Primärstruktur zu bestimmen, wurde von Wissenschaftlern evolutionär konservierte Abschnitte von Ketten identifiziert. Mit einem guten Ausdruck, wurden die Forscher auch Mutationsanalyse durchgeführt, die uns über die funktionelle Bedeutung der einzelnen Domänen zu sprechen erlaubt. Zu diesem Zweck wird ein ortsgerichtete Mutagenese unter Verwendung des einzelnen Polypeptidketten zu ändern, und solche modifizierten Aminosäure-Untereinheiten in der Anordnung von Enzymen mit anschließender Analyse der Eigenschaften verwendet, die in den Datenstrukturen erhalten wurden. Es wurde festgestellt, dass aufgrund seiner Organisation der ersten RNA-Polymerase in Gegenwart von alpha-amatina (eine hochgiftige Substanz, die aus einem blaß Giftpilz erhalten wird) nicht reagiert.

Funktion

Sowohl die erste und die zweite RNA Polymerase kann in zwei Formen vorliegen. Einer von ihnen kann wirken, um die spezifische Transkription zu initiieren. Die zweite – eine DNA-abhängige RNA-Polymerase. Diese Haltung ist in dem größten Betrieb der Tätigkeit manifestiert. Fach studiert mehr, aber jetzt wissen wir, dass es auf zwei Transkriptionsfaktoren abhängt, die als SL1 und UBF bezeichnet werden. Gerade letztere – dass es direkt mit dem Promotor kommunizieren kann, während die SL1 UBF Anwesenheit erfordert. Obwohl es wurde experimentell festgestellt, dass die DNA-abhängige RNA-Polymerase in der Transkription auf einem Minimum und ohne die Anwesenheit der letzteren teilnehmen kann. Aber für das normale Funktionieren dieses Mechanismus UBF noch benötigt wird. Warum so? Deutlich so ausgefallen weit die Ursache für dieses Verhalten zu etablieren. Eines der beliebtesten Erklärung legt nahe, dass UBF eine Art von Stimulans rDNA Transkription setzt sich, wenn sie wächst und sich entwickelt. Wenn Ruhephase auftritt, erhalten dann die minimal erforderliche Funktionsniveau. Ein Teil von Transkriptionsfaktoren ist für ihn nicht entscheidend. Hier so funktioniert RNA-Polymerase. Die Funktion dieses Enzyms ermöglicht die Wiedergabe von kleinen „Bausteine“ des Körpers unterstützen, durch die sie ständig über Jahrzehnte aktualisiert wird.

Die zweite Gruppe von Enzymen,

Ihre Funktion wird durch die Anordnung von Proteinkomplex preinitsiatornogo Promotor der zweiten Klasse geregelt. Meist geschieht dies in der Arbeit der speziellen Proteine exprimiert – Aktivator. Als Beispiel ist die TBP. Es wird Faktoren verbunden, die Teil TFIID sind. Sie – ein Ziel für p53, NF-kappa B und so weiter. Sein Einfluss in dem Prozess der Regulierung und liefert Proteine genannt Coaktivatoren. Beispiele hierfür sind die Gcn5. Warum brauchen wir diese Proteine? Sie dienen als Adapter, die die Interaktion von Aktivatoren und Faktoren anpassen, die in preinitsiatorny komplex sind. Zur Korrektur der Transkription aufgetreten ist, müssen Sie die notwendigen Initiator Faktoren haben. Trotz der Tatsache, dass sechs von ihnen, direkt mit dem Promotor interagieren kann der einzige sein. In anderen Fällen erfordert vorgebildeter Komplex einer zweiten RNA-Polymerase. Darüber hinaus sind bei diesen Prozessen benachbarte proximale Elemente – nur 50-200 Paare von der Stelle, wo die Transkription gestartet wird. Sie enthalten einen Hinweis auf die Bindung von Aktivatorproteine.

Besonderheiten

Hat die Untereinheitsstruktur der Enzyme unterschiedlicher Herkunft auf ihre funktionelle Rolle bei der Transkription? Die genaue Antwort auf diese Frage ist nicht, aber glaubte, dass es wahrscheinlich positiv ist. Wie hat es die RNA-Polymerase wirkt? Enzymfunktionen einfache Struktur – ein begrenzter Bereich von Transkription von Genen (oder sogar ein kleiner Teil). Beispiele sind die Synthese von RNA Okazaki-Fragmente Grundierungen. Die Promotorspezifität der RNA-Polymerasen von Bakterien und Phagen ist, dass Enzyme, die Inhaber von einfacher Struktur sind und unterschiedlich sind. Dies kann in dem Prozess zu sehen ist der DNA – Replikation in Bakterien. Obwohl wir diese berücksichtigen können: komplexe Struktur, wenn Genom T auch Phagen untersucht, während der Entwicklung, wurde festgestellt, dass zwischen den verschiedenen Gen-Transkription Gruppen wiederholt Schalt wurde, dass die für diese RNA-Polymerase-Host verwendet Anlage erhalten. Das heißt, ein einfaches Enzym in solchen Fällen nicht induziert. Dies impliziert eine Reihe von Konsequenzen:

1. RNA-Polymerase von Eukaryonten und Bakterien müssen in der Lage sein, verschiedene Promotoren zu erkennen.
2. Es ist notwendig, daß das Enzym eine spezifische Antwort auf verschiedene Proteine-Regulator aufweist.
3. RNA-Polymerase muss auch in der Lage sein, die Anerkennung der Besonderheit der Matrizen-DNA-Nukleotidsequenz zu ändern. Um dies zu tun, eine Vielzahl von Protein-Effektoren verwenden.

Daraus folgt die Notwendigkeit des Körpers für zusätzliche „Gebäude“ Elemente. Proteine helfen, den Komplex der RNA-Polymerase transkribieren vollständig ihre Funktionen auszuführen. Dies gilt für die meisten, die Enzyme komplexe Struktur, in der die Möglichkeiten ein umfangreiches Programm von genetischer Information zu implementieren. Aufgrund verschiedenen Probleme, können wir eine Art von Hierarchie-Struktur der RNA-Polymerase beobachten.

Wie funktioniert der Prozess der Transkription?

Gibt es ein Gen für die Verbindung mit der RNA-Polymerase? Zu Beginn der Transkription: Der Prozess in Eukaryoten Platz im Kern stattfindet. In Prokaryonten, fließt es im Inneren des Mikroorganismus. Die Beziehung zwischen der Polymerase ist eine grundlegende Konstruktionsprinzip eines komplementären Gegen einzelnen Moleküle. kann auf die Fragen der Wechselwirkung sagen, dass DNA nur eine Vorlage und während der Transkription nicht ändert. Da die DNA ein ganzheitliches Enzym ist, ist die Sache sicher, dass ein bestimmtes Gen für diesen Polymers verantwortlich ist, kann sein, aber es wird eine sehr lange Zeit sein. Wir sollten nicht vergessen, dass die DNA 3,1 Milliarden Nukleotidreste enthält. Daher besser geeignet zu sagen, dass für jede Art von RNA seine DNA entspricht. Für die Strömung der Polymerasereaktion benötigt Energie und ribonukle-ozidtrifosfato Substraten. Falls eine 3‘gebildet, 5'-Phosphodiesterbindungen zwischen ribonukleozidmonofosfatami. Molekül RNA-Synthese beginnt, in bestimmten DNA-Sequenzen (Promotor). Der Prozess endet bei -terminationsstellen (Terminierung). Die Website, die hier beteiligt ist Transkriptions genannt. In Eukaryoten ist es in der Regel nur ein Gen, während Prokaryoten auch mehrere Codestücke besitzen können. Jede Transkriptions hat uninformativ Bereich. Sie werden spezifische Nukleotidsequenzen, die mit Transkriptionsregulationsfaktoren interagieren oben erwähnt.

Bakterielle RNA-Polymerase

Diese Mikroorganismen ein Enzym ist verantwortlich für die Synthese von mRNA, rRNA und tRNA. Das durchschnittliche Polymerase-Molekül hat eine etwa 5-Untereinheiten. Zwei davon dienen als Bindungselemente Enzym. Eine weitere Untereinheit bei der Initiierung der Synthese beteiligt. Es ist auch ein Bestandteil des Enzyms für die Kommunikation mit nicht-spezifischen DNA. Und die letzte Untereinheit wird in einer Arbeitsform die RNA-Polymerase wurde zu bringen. Es wird darauf hingewiesen, daß die Enzymmoleküle nicht in einem „freien“ im Zytoplasma der Bakterien navigiert. Wenn RNA-Polymerasen verwendet werden, dann werden sie binden nicht-spezifische DNA-Regionen und warten, bis der aktive Promotor geöffnet wird. Ein Bit aus dem Thema abgelenkt, sollte gesagt werden, dass die Bakterien sehr bequem Proteine und deren Einfluss auf die Ribonucleinsäure Polymerase zu studieren. Besonders günstig für sie auf die Stimulation oder Inhibition der einzelnen Elemente zu experimentieren. Aufgrund ihrer hohen Reproduktionsrate relativ sein kann, schnell das gewünschte Ergebnis erhalten. Ach, die Studie am Menschen kann nicht so rasant dank unserer strukturellen Vielfalt durchgeführt werden.

RNA-Polymerase in verschiedenen Formen "gefangen"?

Das kommt zu einem logischen Abschluss des Artikel. Das Hauptaugenmerk wurde auf die Eukaryoten bezahlt. Aber es gibt noch Archaeen und Viren. Sie wollen also ein wenig Aufmerksamkeit und diese Formen des Lebens bezahlen. Die Lebenstätigkeit von Archaikum gibt es nur eine Gruppe von RNA-Polymerasen. Aber es ist sehr ähnlich in ihren Eigenschaften mit den drei Verbänden Eukaryoten. Viele Wissenschaftler wurde vorgeschlagen, dass das, was wir von der Arche tatsächlich eine evolutionäre Vorfahre von spezialisierten Polymerasen sehen können. Es ist auch interessant, und die Struktur von Viren. Wie bereits geschrieben, nicht haben alle diese Organismen ihre eigene Polymerase. Und wo es ist, ist es eine einzige Untereinheit. Es wird angenommen, dass die viralen Enzyme, die von DNA-Polymerasen, abgeleitet ist, anstelle von komplexen RNA-Strukturen. Obwohl aufgrund der Vielfalt dieser Gruppe von Mikroorganismen unterschiedliche Implementierung eines gegebenen biologischen Mechanismus erfüllt.

Abschluss

Ach, die Menschheit hat noch nicht vsoy notwendigen Informationen für das Verständnis des Genoms erforderlich. Und das nur hätte er es getan! Fast alle Krankheiten im Grunde nur eine genetische Basis – dies gilt insbesondere für die Viren, die uns immer wieder auf Probleme zu Infektionen und so gibt. Die komplexesten und unheilbare Krankheiten – sie sind auch in der Tat direkt oder indirekt hängen von dem menschlichen Genom. Wenn wir lernen, in sich selbst zu verstehen und dieses Wissen zum Nutzen einer großen Anzahl von Problemen und Krankheiten anwenden wird einfach aufhören zu existieren. Nun wird ein Ding der Vergangenheit, viele bisher schreckliche Krankheiten wie Pocken, Pest. Getting ready Mumps, Keuchhusten zu gehen. Aber nicht entspannen, weil wir mit einer noch größeren Anzahl von unterschiedlichen Herausforderungen konfrontiert sind, die Sie benötigen um die Antwort zu finden. Und es wird gefunden werden, weil sie so tun wird.